Une centrale solaire en orbite
Avec le réchauffement climatique, il est urgent de changer nos pratiques de production de l’énergie. Nous avions bien la piste du nucléaire avec les centrale à fission, mais elles s’est avérée dangereuse notamment avec les cas de Tchernobyl en 1986 et Fukushima en 2011. Il est donc préférable de trouver d’autres voies, plus sécuritaires.
Nous avons déjà parlé des futures centrales nucléaires à fission, qui par définition ne peuvent pas s’emballer et donc exploser. De plus, elles n’émettent que très peu de déchets. Vous pourrez retrouver mes explications dans ma chronique numéro 3, dans la fiche ici !
Une autre solution a été théorisée dès 1920 par le père de l’astronautique, le scientifique russe Constantin Tsiolkovsky. Le principe est simple, mettre des panneaux solaires directement dans l’espace !
Ben ! Pourquoi dans l’espace ?
Sur Terre, les panneaux solaires ne peuvent pas fonctionner à plein régime. Toute l’énergie solaire n’atteint pas les panneaux que l’on place sur nos maisons ou dans les déserts, elle est filtrée par l’atmosphère en grande partie. Notamment, la couleur bleue a du mal à traverser l’atmosphère pour atteindre le sol. De plus, cela ne fonctionne que quelques heures par jours…
Ben oui, des fois il fait nuit !
Il faut nettoyer les panneaux régulièrement pour que la poussière n’empêche pas les rayons d’atteindre les cellules. S’il ne fait pas beau, c’est autant de luminosité perdue. Et la Terre tourne sur elle-même, le soleil n’est pas constamment au-dessus des panneaux solaires. Certes, on trouve désormais des panneaux qui se déplacent pour être toujours en face du soleil.
Mettre des panneaux solaires en orbite, c’est éliminer une bonne partie des inconvénients des panneaux solaires placés sur Terre. Ici, l’atmosphère ne filtre plus le bleue ni quoi que ce soit, les cycles jour/nuit sont moins longs (mais plus fréquents). La même surface de panneaux solaire peut produire entre 6 et 8 fois plus d’énergie que sur Terre.
C’est bien joli, mais comment on envoie l’énergie sur Terre ? Avec une fusée ?
Nous n’utilisons évidemment pas de fusée pour faire l’aller-retour entre la Terre et la centrale solaire en orbite, en chargeant de lourdes batteries. Ce serait complètement idiot.
Tout simplement, la centrale transforme l’énergie solaire en un faisceau de micro-ondes qui est pointé en direction d’une antenne située sur Terre. L’énergie y est récoltée et transformée en électricité, puis envoyée dans le réseau.
Chouette ! On commence quand ?
Et bien c’est fait !! En 2019, les chinois avaient annoncé un projet d’expérimentation en orbite pour 2021 avec une première vraie centrale exploitable en 2035.
Mais la Chine vient de se faire coiffer au poteau par les États-Unis ! C’est la petite navette spatiale autonome et réutilisable, la X37-B, de l’armée de l’air américaine, qui a déployé un petit panneau solaire de 30 cm de côté en orbite.
L’expérience fut concluante : le petit panneau a capté l’énergie solaire, l’a transformé en un faisceau de micro-onde qui a été ensuite capté par une antenne au sol pour produire de l’électricité.
Quelle quantité ?
Environ 10 watts, de quoi recharger un smartphone ou allumer une ampoule LED.
Tout ça pour ça ?
Oui, ce n’était qu’une expérimentation. Maintenant que le principe est validé, il devient envisageable de déployer dans quelques années d’immenses centrales solaires en orbite géostationnaire, voire même aux points de Lagrange, afin de ne plus à gérer les cycles jours/nuit.
Pour une future centrale de 5 Gw, pouvant subvenir aux besoins de 5 millions de foyers, soit 15 millions d’habitants environ, il faut construire une centrale de 10 000 tonnes, soit 25 fois l’ISS, la Station Spatiale Internationale. C’est là que l’on peut voir l’utilité de développer des lanceurs très lourds et réutilisables, comme le Starship de SpaceX, capable d’envoyer de très lourdes charges dans l’espace pour un tarif bien plus compétitifs que les tarifs utilisés aujourd’hui. Et pourquoi pas importer de la matière extraite de la Lune. C’est bien plus simple de satelliser une charge depuis la Lune que depuis la Terre. Et une imprimante 3D peut ensuite construire la centrale directement en orbite à partir de la matière première qu’elle reçoit.
Et surtout, il ne faudra pas négliger la taille de l’antenne réceptrice sur Terre. Suivant la taille de centrale émettrice, l’antenne pourrait atteindre plusieurs km de large au sol !
La centrale étant satellisée, on n’est pas obligé de rediriger le faisceau de micro-ondes toujours au même endroit. Il peut être envoyé n’importe où sur Terre, si une autre antenne est dans son champs de vision. On peut très bien imaginer une constellation de dizaines de centrales solaires, en orbite basse, qui jonglent avec les antennes au fur et à mesure du passage au-dessus d’elles. Et il est possible d’envoyer plus de faisceaux sur des antennes qui ont besoin de plus d’énergie que d’autres à certains moments. Cela peut être traité quasiment en temps réel et de façon automatisé suivant les besoins.
La notion d’opérateur d’énergie spatiale est tout à fait envisageable dans une vingtaine d’année, sur le même modèle que Starlink ou OneWeb pour Internet aujourd’hui. Si vous voulez en savoir plus sur Starlink, suivez la fiche sur ma chronique numéro 18 !
Le Trektor de Sitia
Vous voyez ce logo ? Je suis certain que certains ont cru reconnaître quelque chose ! Non, ce n’est pas le logo d’Aperture Science, le centre de recherche fictif de la série de jeux vidéo Portal.
C’est le logo de Sitia, un centre de recherche basé à Nantes et bien réel. Sitia existe depuis 1986, donc bien avant l’arrivée de la saga Portal. Cette société conçoit et réalise des machines dans le domaine de l’automation, de la simulation, de la mécanique et de l’informatique industrielle.
Et parmi ses spécialités, Sitia développe des robots agricoles. Son robot le plus impressionnant est le Trektor, un véritable tracteur complètement autonome, puisqu’il n’a même plus de cabine pour son pilote.
Les tracteurs actuellement sur le marché étaient déjà pourvus de systèmes de conduite autonome. A l’aide de balises pour affiner le positionnement par satellite, ce que l’on guidage par GPS RTK, ces tracteurs de précision n’avaient plus grand-chose à demander à leurs pilotes.
Désormais, avec le Traktor, son pilote n’a plus besoin d’être dans la cabine, qui a disparu donc. L’exploitant utilise une application sur sa tablette pour paramétrer les taches du robot et la surface de travail. Ensuite le Traktor se débrouille tout seul.
Sa largeur et sa hauteur peuvent être variées dans ses paramètres. Il peut donc enjamber des cultures et s’adapter à la largeur et la hauteur d’un passage. Il peut travailler sur des cultures très différentes, comme des vignes étroites ou larges, le maraîchage et la culture légumière de plein champs et l’arboriculture.
Sitia a tenu à ce que son robot soit compatible avec l’ensemble des accessoires de tracteurs du marché. Il possède donc un système de fixation arrière à trois points tout à fait conventionnelle.
Le Traktor utilise une motorisation hybride diesel et électrique pouvant délivrer la puissance d’un tracteur conventionnel de 50 chevaux. Sa vitesse de travail est de 10 km/h. Son autonomie au travail est de 8 heures et sa batterie se recharge en 5 heures.
Pour plus d’informations sur la robotique agricole, vous pouvez découvrir un système de drones qui ramassent les fruits dans un verger, dans la chronique numéro 17, dont voici la fiche.
La Legend Hybrid EX
Les voitures autonomes, on commence à en parler depuis un moment. Peut-être êtes-vous déjà utilisateur d’une Tesla ou d’une Nissan Leaf avec des fonctions autonomes. Ces voitures sont déjà capables de rouler toute seules sur des portions de route, comme des autoroutes ou des nationales à la signalisation au sol bien marquée. Par contre, vous devez garder vos mains sur le volant et rester aussi attentifs que si vous conduisiez. Ces voitures sont au niveau 2 d’autonomie. Pour en savoir plus sur les niveaux d’autonomie, vous pouvez vous reporter à ma vidéo numéro 8, disponible dans mes fiches ici.
Honda s’apprête à commercialiser la première voiture avec une autonomie de niveau 3, la Legend Hybrid EX. Ce niveau d’autonomie permet à la voiture de rouler toute seule sur des portions de routes qui seront suffisamment adaptées pour ce type de véhicules, comme une autoroute. Elle est capable de prendre la décision de doubler, suivant la vitesse que vous aurez paramétré à votre régulateur.
La grande différence avec les voitures de niveau 2, c’est qu’en niveau 3, vous pourrez en profiter pour lâcher le volant. Votre attention pourra alors se porter sur autre chose que la route. La voiture embarque même un lecteur DVD qui pourra être activé lorsque votre véhicule est en mode autonome.
Mais, nous ne sommes encore qu’en niveau 3, il est donc hors de question de vous endormir ou de tourner le siège vers l’arrière pour une partie de cartes. Pour cela, vous devrez attendre le niveau 4. Ici, la voiture pourra à tout moment vous demander de reprendre les commandes. Des caméras tournées vers le conducteur vérifieront à tout moment si vous êtes capable de reprendre ou pas les opérations. Si ce n’est pas le cas, elle utilisera des alarmes sonores et vibrantes au niveau de la ceinture de plus en plus fortes. Si vous refusez de vous mettre en situation, ou que vous n’êtes simplement plus en état de reprendre les commandes, la voiture commencera à décélérer, se mettra en warning et ira se garer sur le côté de la route.
Honda est donc le premier constructeur à avoir le droit de commercialiser une voiture de niveau 3 d’autonomie, à destination du grand public. D’autres devraient suivre dans les prochains mois. La Honda Sensing Elite est disponible uniquement sur le territoire japonais pour le moment. Les lois françaises sont pour le moment très strictes, et se sont même refermées un peu plus ces derniers mois, par rapport aux véhicules autonomes. Nous risquons donc de devoir attendre quelques années de plus avant de voir débarquer des voitures de niveau 3 sur notre territoire.